LBM studies at pore scale for graded anodic porous transport layer (PTL) of PEM water electrolyzer

多孔性 材料科学 电解 图层(电子) 电解质 化学工程 质子交换膜燃料电池 阳极 电解水 复合材料 化学 燃料电池 电极 工程类 物理化学
作者
Supriya Bhaskaran,Divyansh Pandey,Vikranth Kumar Surasani,Evangelos Tsotsas,Tanja Vidaković‐Koch,Nicole Vorhauer
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:47 (74): 31551-31565 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2022.07.079
摘要

Oxygen invasion inside graded porous transport layer (PTL) of titanium felt is investigated based on Shan-Chen Lattice Boltzmann Model. The computation domain is obtained from X-ray computed tomography. The pore-scale study aims to investigate the counter-current transport of fluids within the spatially distributed structure with application to polymer electrolyte membrane water electrolysis (PEMWE). The results indicate that the transport mechanism is gas fingering for a current density of 1.356 A cm −2 . The observed gas fingering is independent of the domain size, structure and boundary conditions in the studied ranges. But, the computed final local distribution of oxygen strongly depends on spatial porosity and pore size distributions. Furthermore, with different locations of the oxygen injection points along the invasion interface, different final saturation profiles are computed. The latter suggests the importance of oxygen entrance conditions, especially when the computational domain shall be realistically coupled with the catalyst layer along the oxygen invasion interface. • Shan-Chen LBM implemented for oxygen invasion in 3D reconstructed domains of commercially available titanium felt PTL. • Local variation of porosity and pore size distribution determined from X-ray tomography images. • Realistic invasion behaviour computed for various morphologies of the reconstructed PTL. • Dependency of local invasion behaviour on fiber alignment and local pore structure revealed. • Role of the boundary conditions at the oxygen inlet side highlighted.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
木槿完成签到,获得积分10
1秒前
研友_LNB5DL完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
FashionBoy应助hehe采纳,获得10
2秒前
枪头战士完成签到,获得积分10
2秒前
迷人乐驹完成签到,获得积分20
2秒前
无聊的霸完成签到,获得积分10
2秒前
yolo完成签到 ,获得积分10
2秒前
健忘的小懒虫完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.2应助skye采纳,获得30
3秒前
我是老大应助刻苦的紫霜采纳,获得10
4秒前
王灿灿发布了新的文献求助20
4秒前
4秒前
flysky120发布了新的文献求助10
4秒前
林基炎完成签到,获得积分20
4秒前
Akim应助Bella采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
HuangShuting发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
lyc完成签到,获得积分10
5秒前
字幕君完成签到 ,获得积分10
5秒前
ref:rain完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
Jasper应助威武鸽子采纳,获得80
6秒前
满意的醉蝶完成签到,获得积分10
6秒前
神入发布了新的文献求助10
6秒前
欧阳静芙发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
wmy4617发布了新的文献求助10
8秒前
Will发布了新的文献求助10
8秒前
KZX6504完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
科研通AI6.1应助Yx采纳,获得10
9秒前
李李李发布了新的文献求助80
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6441450
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8255395
关于积分的说明 17576986
捐赠科研通 5500112
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900183
邀请新用户注册赠送积分活动 1877042
关于科研通互助平台的介绍 1717069